x・y の値 009

x・y の値 009 ★★☆

y は x の2乗に比例し、x=-1 のとき y=5 です。y=-20 となる x の値はありますか。「ある」か「ない」で答えなさい。

まず、答えを選んでみよう

わからなくても大丈夫! 下の「ヒントをひとつずつ見る」を押すと、「1. 図」から順に考えられるよ。

どの形式で解くか、上のボタンでえらべるよ。

✏ 答案に書く の枠が、答案(ノート)に書くこと。そのほかは解説だよ。最後に「模範答案」があるよ。

1. 図

表や図で、ともなって変わる2つの量を見つけよう。x が2倍・3倍になると、y はどうなるかな?

わかっている x・y の組x=-1 のとき y=5。y=-20 になる x は「?」。x-1?y5-20

2. おく

x と y が何の量かを1文で書いて、関係の形を決めよう。2乗に比例するなら y=ax² とおくよ。a は、まだわからない数だね。

やってみよう:形をえらぶ

x と y の関係は、どの形でおける?

おく式の形

✏ 答案に書く

x と y は、問題文のとおりとする。

y は x の2乗に比例するから、y=ax2 とおく(問題文)。

解説:a は、まだわからない数。次の「3. 入れる」で、わかっていることを使って決めるよ。

3. 入れる

わかっている x と y の組を、おいた式に入れよう。x² を先に計算するよ。

✏ 答案に書く

x=-1 のとき y=5 だから、y=ax2 に代入すると、

5=a×(-1)2

4. 求める

おいた式の、まだわからない数(a など)についての方程式になったね。y=ax² なら、両辺を x² の値でわろう。関数が2つあるときは、2つ目の式の数(b や、直線の m・n、k など)も、それぞれ求めるよ。

✏ 答案に書く

a=5

5. 式にする

求めた数(a など)を、おいた式に戻すと、x と y の関係が1つの式になるよ。

✏ 答案に書く

a=5 を y=ax2 に戻すと、

y=5x2

6. 使う

式ができれば、どんな x でも y がわかる。y から x を求めるときは、x が2つある場合に気をつけよう。

✏ 答案に書く

y=5x2 に y=-20 を代入すると、

-20=5x2

両辺を 5 でわると、

x²=-20÷5=-4

x² は x×x だから、x が正の数でも負の数でも 0 でも、x² は 0 以上になる。

2乗して -4 になる数はない。だから、この x はない。

7. 確かめる

はじめの組や、ほかの組に戻して、式が合っているか確かめよう。

✏ 答案に書く

はじめの組、x=-1、y=5 を y=5x2 に入れると、y=5×(-1)2=5。合っている。

✏ 答案に書く

x² は負の数にならないので、y=-20 となる x の値はない。

答え ない

模範答案

答案(ノート)には、右側の文と式を上から順に書こう。色の枠 は段階の名前だから、答案には書かないよ。

  1. おくx と y は、問題文のとおりとする。
    y は x の2乗に比例するから、y=ax2 とおく(問題文)。
  2. 入れるx=-1 のとき y=5 だから、y=ax2 に代入すると、
    5=a×(-1)2
  3. 求めるa=5
  4. 式にするa=5 を y=ax2 に戻すと、
    y=5x2
  5. 使うy=5x2 に y=-20 を代入すると、
    -20=5x2
    両辺を 5 でわると、
    x²=-20÷5=-4
    x² は x×x だから、x が正の数でも負の数でも 0 でも、x² は 0 以上になる。
    2乗して -4 になる数はない。だから、この x はない。
  6. 確かめるはじめの組、x=-1、y=5 を y=5x2 に入れると、y=5×(-1)2=5。合っている。
    x² は負の数にならないので、y=-20 となる x の値はない。
    答え ない

もっと見たい人へ(開くと表示されるよ)

その形でおける理由を自分の言葉で書く(「2. おく」のふり返り)

自分の言葉で書くと、ぐっとわかるようになるよ。

「2. おく」で、y=ax2 とおいたね。
なぜ、その形でおけると言えるのかな? 自分の言葉で書いてみよう。

ヒント:問題文の言葉や、表で x が2倍・3倍になったときの y の変わり方を使って書こう。

模範を見る

問題文に「y は x の2乗に比例し」と書いてあるから。2乗に比例するなら、y÷x² がいつも同じ数(比例定数 a)になるので、y=ax² とおける。

間違い探し

まちがいは、伸びる材料だよ。どこが違うか探してみよう。

この問題で起きやすいまちがいを、つまずきやすいポイントごとに並べたよ。どこが違うか考えてから開いてみよう。

2乗の計算のまちがいつまずきやすい段階:「使う」

Aさんはこう書きました:x²=-4 だから x=-2 どこが違う?

なぜそう書きたくなる?-4 の「-」を、x の符号にすればよいと考えてしまう。

どう確かめる?(-2)²=4 で、-4 にはならない。x=-2 を入れると y=5×4=20 で、-20 にならない。

気づくコツ:x² は x×x。(-3)² は 9、-3² は -9 だよ。2倍ではなく、同じ数を2回かけるよ。

グラフ・座標の読みちがいつまずきやすい段階:「図」

Aさんはこう書きました:y は負の数にもなるから、x はある どこが違う?

なぜそう書きたくなる?比例 y=ax のように、y が負になることもあると考えてしまう。

どう確かめる?y=5x² のグラフは、原点を頂点とし上に開く放物線で、x 軸より下には出てこない。y は 0 以上の値しかとらない。

気づくコツ:座標は (x, y) の順。まず横(x)、次にたて(y)を読むよ。目もり1つ分がいくつかも確かめよう。

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よくある間違いをすべて見る

ここまで理解できている?(前の学習)

つまずいたら、前に学んだところに戻っても大丈夫!

この問題は、次のことが分かっていれば解けるよ。1つずつ確かめよう。

  • 2乗すると a になる数を a の平方根という。正の数の平方根は、正と負の2つある。

    ためしに1問:x²=49 を満たす x は?

    答えを見る

    x=7、-7

    中3「平方根」を確かめる
  • (-3)² は (-3)×(-3)=9。-3² は -(3×3)=-9。かっこの有無で答えが変わる。

    ためしに1問:(-4)² は?

    答えを見る

    16

    中1「正負の数と累乗」を確かめる

学習指導要領の項目:C(1) ア(ア)/C(1) イ(ア)

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  1. 前に学ぶ単元1次関数
  2. いまの単元関数 y=ax²(中3)
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分野のつながりは ④関数 のページで見られるよ。